WO2012049230A1 - Verfahren und vorrichtung zum betreiben einer brennkraftmaschine - Google Patents

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Brian Woods
David W. Balsdon
Philippe Grass
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Definitions

  • the invention relates to a method and a device for operating an internal combustion engine in which, depending on a sensor signal, a hydrocarbon content of a gas stream is determined.
  • the object underlying the invention is to provide a method and a corresponding device for operating an internal combustion engine, which enables reliable and low-pollutant operation of the internal combustion engine.
  • the object is solved by the features of the independent claims.
  • Advantageous embodiments of the invention are characterized in the subclaims.
  • the invention is characterized by a method and a corresponding device for operating an internal combustion engine.
  • the internal combustion engine comprises at least one cylinder, an exhaust gas line with a measuring device and a tank ventilation system with a scavenging air line.
  • the scavenging air line is designed for pneumatic communication between the tank venting system and the at least one cylinder.
  • the scavenging air line has at least one sensor for determining a hydrocarbon content of a gas stream.
  • a hydrocarbon content of a gas flow flowing from the tank ventilation system to the at least one cylinder is determined as a function of a measurement signal of the sensor. Furthermore, a fuel metering is controlled in the at least one cylinder depending on the determined carbon hydrogen content. Furthermore, an exhaust gas characteristic of an exhaust gas flow, which flows in the exhaust gas line, detected by the measuring device and compared with a predetermined setpoint. If the determined difference between the detected exhaust gas parameter and the predetermined desired value exceeds a predetermined limit value, it is checked whether the sensor has a malfunction.
  • the checking as to whether the sensor has a malfunction can be carried out, for example, as a function of a predetermined verification routine, which can be carried out by means of a suitably designed engine control unit.
  • a measuring device which is already present in today's systems, whereby cost-effective implementation is possible.
  • it can be so easily ensured that the sensor functions to detect the hydrocarbon content. This can contribute to ensuring that the fuel metering in the at least one cylinder can be reliably determined as a function of the determined hydrocarbon content.
  • Controlling the metering of fuel into the at least one cylinder as a function of the determined hydrocarbon content can, for example, in a gasoline engine, switch over between a homogeneous operation and a stratified operation depending on the determined hydrocarbon content and / or in a hybrid vehicle switching between an electric operation and a combustion operation of Hybrid vehicle depending on the determined hydrocarbon content.
  • the checking and / or monitoring of the functionality of the sensor for detecting the hydrocarbon content may, for example, be part of an on-board diagnostic system of a motor vehicle.
  • the advantages of controlling the quantity of fuel to be metered, depending on the determined hydrocarbon content can also be used for internal combustion engines in motor vehicles subject to such a requirement. Controlling the fuel metering as a function of the determined hydrocarbon content of the gas stream can take place very quickly in terms of time since a change in the determined hydrocarbon content has a direct influence on the amount of fuel to be added. Compared to a regulation of a fuel metering as a function of the exhaust gas parameter, the control of the fuel metering can therefore take place more quickly depending on the hydrocarbon content of the gas stream. It is advantageous to arrange the sensor in the scavenging air line.
  • the sensor may alternatively or, if the system has a plurality of such sensors, additionally be arranged in an intake tract of the internal combustion engine or / and in a tank ventilation line.
  • the exhaust gas parameter represents a combustion air ratio. This has the advantage that the exhaust gas characteristic can be detected very easily, for example, with a lambda probe.
  • At least one operating parameter of the internal combustion engine is detected and / or detects a state characteristic of the internal combustion engine and the at least one operating parameter and / or the at least one state variable with a respectively predetermined
  • Target parameter compared. Further, it is determined depending on a respective result of the comparison of the operating characteristic and / or state characteristic with the respective desired characteristic, whether the sensor has the malfunction. Depending on such an evaluation of one or more operating parameters and / or state characteristics of the internal combustion engine, the malfunction of the sensor can advantageously be at least partially excluded or confirmed.
  • the operating variable may represent an injected fuel quantity and / or the state variable may represent an air mass flow in the scavenging air line.
  • the hydrocarbon content of the gas stream is determined in a predetermined operating range of the internal combustion engine and the thus determined hydrocarbon content is compared with a predetermined specific hydrocarbon target value. Furthermore, depending on a deviation between the determined hydrocarbon content and the specified hydrocarbon specific desired value, it is determined whether the sensor has the malfunction.
  • the hydrocarbon content can be determined if the internal combustion engine has the operating range that is characterized by the fact that a complete flushing of the adsorption container is currently taking place so that a hydrocarbon concentration in the scavenging air line is approximately zero.
  • Another operating range of the internal combustion engine can be characterized, for example, in that the internal combustion engine is operated under full load and a purging takes place with a maximum purging air mass flow. In this case, the hydrocarbon concentration can not exceed a predetermined upper limit.
  • Figure 1 is a schematic representation of an internal combustion engine
  • Figure 2 is a flowchart of a program for operating an internal combustion engine.
  • FIG. 1 shows an internal combustion engine 100 which has a fuel tank 104, an internal combustion engine 112 and a tank ventilation system 120.
  • the internal combustion engine can be arranged for example in a motor vehicle.
  • the tank ventilation system 120 includes an adsorption vessel 106 coupled to the fuel tank 104 via a tank vent line 108.
  • the adsorption container 106 is coupled via a scavenging air line 109 to the internal combustion engine 112, in particular to an intake tract 118 of the internal combustion engine.
  • the internal combustion engine 112 comprises at least one cylinder 119 and the scavenging air line 109 is designed for pneumatic communication between the tank ventilation system 120 and the at least one cylinder 119.
  • liquid fuel 105 is stored, for example, gasoline.
  • hydrocarbons such as methane, butane or propane volatilize.
  • the different hydrocarbon chains have different evaporation temperatures, so that depending on the outside temperature different hydrocarbons from the liquid fuel 105 are triggered. The higher the outside temperature, and thus the temperature of the fuel 105, the more hydrocarbons pass into the gas phase.
  • the gaseous hydrocarbons that form in the fuel tank 104 are directed into the adsorption vessel 106 via the tank vent line 108.
  • the adsorption vessel 106 includes, for example, an activated carbon filter for temporarily storing the hydrocarbons outgassed from the fuel tank 104.
  • an activated carbon filter can only buffer a limited amount of hydrocarbons.
  • the activated carbon filter must therefore be regenerated, that is freed from the hydrocarbons absorbed therein.
  • the adsorption container 106 therefore has, for example, an air channel in which air from the environment can flow into the adsorption container 106.
  • a controllable valve 113 can be arranged in each case both in the air duct and in the tank vent line.
  • the adsorption container 106 is connected by means of the scavenging air line 109 to the intake tract 118 of the internal combustion engine 100.
  • the purge valve 102 is arranged in the scavenging air line 109.
  • a control of the purging air valve 102 by a suitably designed motor control 103, it is possible, for example, to control purging of the adsorption vessel 106.
  • an opening degree of the scavenging air valve 102 for scavenging the adsorption vessel 106 may be adjustable depending on a predetermined operating range of the internal combustion engine 100 and / or on a predetermined degree of loading of the adsorption vessel 106 and / or the hydrocarbon concentration of the scavenging air in the scavenging air line 109.
  • the internal combustion engine 100 has at least one sensor 101.
  • the sensor 101 is designed, for example, to detect a measurement signal that is representative of a hydrocarbon content of a gas stream.
  • the sensor 101 may be configured to detect a temperature of the gas stream, which is evaluated as a measure of the hydrocarbon content in the gas stream.
  • the sensor may, for example, also be designed to measure a mass flow of the hydrocarbons in the gas stream.
  • the internal combustion engine 100 may, for example, also have a plurality of such sensors 101. It is advantageous if the sensor 101 is arranged on the scavenging air line 109. Alternatively or additionally, the sensor 101 may be arranged upstream of the cylinders 119, for example on the adsorption container 106 and / or on the intake tract 118. The sensor 101 may also be arranged on further lines, for example on the tank ventilation line 108.
  • the valve 102 is coupled to the engine controller 103 via an electrical line 111.
  • the at least one sensor 101 is coupled to the engine controller via an electrical line 110.
  • the engine control unit 103 which has an evaluation device 114, controls, for example, the purge air valve 102.
  • the fuel 105 may be fed via a fuel delivery unit and via fuel lines 117 to the engine 112, where it is injected via injection valves 115 into the intake tract 118 or into the cylinders 119 and comes into combustion in the internal combustion engine.
  • injectors 115 include electromagnetic injectors that are controllable by electrical signals, and other embodiments of injectors 115 may be arranged.
  • An evaluation unit 114 which is part of a motor control, evaluates the signals of the sensor 101, so that, for example, the concentration of hydrocarbons and the mass flow of the gas flow through the purge air line 109 are known. This is known how much energy is supplied in the form of gaseous hydrocarbons to the engine.
  • fuel metering into the at least one cylinder 119 is controlled.
  • the engine controller 103 controls the injectors 115 accordingly so that less fuel is injected as more hydrocarbon is supplied via the intake air.
  • the amount of fuel injected into the internal combustion engine via the injectors 115 is determined by the sensors located upstream of the cylinders 119 and the evaluator 114.
  • One or more actuators are controlled by this data.
  • manufacturing tolerances and aging effects of the actuators, such as the valve 102 or the injection valves 115 can be taken into account in the control.
  • the exhaust gases from the combustion process are conveyed away from the engine through an exhaust line.
  • an exhaust line In the exhaust system is a
  • Measuring device 116 is arranged, which is designed to detect an exhaust gas characteristic of an exhaust gas stream.
  • the exhaust gas parameter may be representative of a combustion air ratio ⁇ .
  • the measuring device 16 may have a lambda probe by means of which the combustion air ratio ⁇ can be determined.
  • the detected by the measuring device 116 exhaust gas characteristic for example, the combustion air ratio ⁇
  • the evaluation unit 114 is designed, for example, to compare the exhaust gas characteristic with a predetermined desired value and, if the determined Difference between the detected exhaust gas parameter and the predetermined setpoint exceeds a predetermined threshold, to check whether the sensor 101 has a malfunction.
  • FIG. 2 shows a program for operating the internal combustion engine 100 as a flowchart.
  • the engine controller is designed, for example, to execute the program.
  • the engine controller may also be referred to as a device for operating the internal combustion engine.
  • a start of the program which may be close to a start of the internal combustion engine, takes place.
  • a second step S2 the hydrocarbon content of the gas stream flowing through the scavenging air line is determined.
  • the hydrocarbon content in the intake tract can be determined.
  • step S3 the fuel metering to the internal combustion engine is controlled depending on the hydrocarbon content.
  • step S3 comprises controlling at least one injection valve depending on the determined hydrocarbon content.
  • step S4 an exhaust gas parameter of an exhaust gas flow, which flows in the exhaust gas line, is detected.
  • step S5 the exhaust gas parameter is compared with a predetermined desired value.
  • step S6 If the ascertained difference between the detected exhaust gas parameter and the predetermined desired value exceeds a predefined limit value, it is checked in a step S6 whether the sensor 101 has a malfunction. For checking whether the sensor 101 is malfunctioning For example, one or more subroutine routines are started.

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Abstract

Die Brennkraftmaschine (100) umfasst mindestens einen Zylinder (119), einen Abgasstrang mit einer Messvorrichtung (116) sowie ein Tankentlüftungssystem (120) mit einer Spülluftleitung (109). Die Spülluftleitung (109) ist ausgebildet zur pneumatischen Kommunikation zwischen dem Tankentlüftungssystem (120) und dem mindestens einen Zylinder (119). Die Spülluftleitung (109) weist mindestens einen Sensor (101) zum Ermitteln eines Kohlenwas serstoffgehalts eines Gasstroms auf. Es wird ein Kohlenwasserstoffgehalt eines von dem Tankentlüftungssystem (120) zu dem mindestens einen Zylinder (119) strömenden Gasstroms abhängig von einem Messsignal des Sensors (101) ermittelt. Des Weiteren wird eine Kraftstoffzumessung in den mindestens einen Zylinder (119) in Abhängigkeit des ermittelten Kohlenwasserstoffgehalts gesteuert. Ferner wird eine Abgaskenngröße eines Abgasstroms, der in dem Abgasstrang strömt, mittels der Messvorrichtung (116) erfasst und mit einem vorgegebenen Sollwert verglichen. Falls der ermittelte Differenzbetrag zwischen der erfassten Abgaskenngröße und dem vorgegebenen Sollwert einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet, wird geprüft, ob der Sensor (101) eine Fehlfunktion aufweist.

Description

Beschreibung
Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine bei dem abhängig von einem Sensorsignal ein Kohlenwasserstoffgehalt eines Gasstromes ermittelt wird.
An Brennkraftmaschinen werden zunehmend hohe Anforderungen bezüglich deren Leistung und Wirkungsgrad gestellt. Gleichzeitig müssen aufgrund strenger gesetzlicher Vorschriften auch die Schadstoff-Emissionen gering sein. Um ein Ausdampfen von Kohlenwasserstoffen aus einem Kraftstofftank an die Atmosphäre zu vermeiden, werden Brennkraftmaschinen überwiegend mit Tankentlüftungsanlagen ausgestattet. Zur Adsorption der Kohlenwas serstoffdämpfe werden die Tankentlüftungsanlagen häufig mit Aktivkohlefilter ausgestattet. Solche Aktivkohle- filter können nur eine beschränkte Menge an Kohlenwasserstoffen aufnehmen und müssen zumindest bei Erreichen eines bestimmten Sättigungsgrades regeneriert, das heißt gereinigt, werden. Das Aktivkohlefilter kann somit als Zwischenspeicher für die aus dem Kraftstoff gelösten Kohlenwasserstoffe die- nen, wodurch die aus dem Kraftstoff gelösten Kohlenwasserstoffe vorgegeben einer Verbrennung eines Verbrennungsmotors zugeführt werden können.
Die Aufgabe, die der Erfindung zugrunde liegt, ist, ein Ver- fahren und eine korrespondierende Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine anzugeben, das beziehungsweise die ein zuverlässiges und Schadstoffarmes Betreiben der Brennkraftmaschine ermöglicht. Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet. Die Erfindung zeichnet sich aus durch ein Verfahren und eine korrespondierende Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine. Die Brennkraftmaschine umfasst mindestens einen Zylinder, einen Abgasstrang mit einer Messvorrichtung sowie ein Tankentlüftungssystem mit einer Spülluftleitung. Die Spülluftleitung ist ausgebildet zur pneumatischen Kommunikation zwischen dem Tankentlüftungs System und dem mindestens einen Zylinder. Die Spülluftleitung weist mindestens einen Sensor zum Ermitteln eines Kohlenwasserstoffgehalts eines Gasstroms auf. Es wird ein Kohlenwasserstoffgehalt eines von dem Tankentlüftungssystem zu dem mindestens einen Zylinder strömenden Gasstroms abhängig von einem Messsignal des Sensors ermittelt. Des Weiteren wird eine Kraftstoffzumessung in den mindestens einen Zylinder abhängig von dem ermittelten Kohlen- Wasserstoffgehalt gesteuert. Ferner wird eine Abgas kenngröße eines Abgasstroms, der in dem Abgasstrang strömt, mittels der Messvorrichtung erfasst und mit einem vorgegebenen Sollwert verglichen. Falls der ermittelte Differenzbetrag zwischen der erfassten Abgaskenngröße und dem vorgegebenen Sollwert einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet, wird geprüft, ob der Sensor eine Fehlfunktion aufweist.
Dies hat den Vorteil, dass eine Funktionsfähigkeit des Sensors zum Erfassen des Kohlenwasserstoffgehalts überprüft und/oder überwacht werden kann. Das Prüfen, ob der Sensor eine Fehlfunktion aufweist, kann beispielsweise abhängig von einer vorgegebenen Verifikationsroutine erfolgen, die mittels einer geeignet ausgebildeten Motorsteuereinheit ausgeführt werden kann. Für das Überprüfen und/oder Überwachen der Funk- tionsfähigkeit des Sensors kann eine Messeinrichtung genutzt werden, die in heutigen Systemen bereits vorhanden ist, wodurch eine kostengünstige Realisierung möglich ist. Vorteilhafterweise kann so einfach sichergestellt werden, dass der Sensor zum Erfassen des Kohlenwasserstoffgehalts funktio- niert. Dies kann einen Beitrag leisten dazu, dass die Kraftstoffzumessung in den mindestens einen Zylinder in Abhängigkeit des ermittelten Kohlenwasserstoffgehalts zuverlässig ge- steuert wird und damit zuverlässig ein möglichst günstiges Verhältnis von Kraftstoff zu Luft in der Brennkraftmaschine eingestellt wird, wodurch die Brennkraftmaschine zuverlässiger und/oder mit geringer Schadstoffemission betrieben werden kann. Das Steuern der Kraftstoffzumessung in den zumindest einen Zylinder in Abhängigkeit des ermittelten Kohlenwasserstoffgehalts kann beispielsweise bei einem Ottomotor ein Umschalten zwischen einem Homogenbetrieb und einem Schichtbetrieb umfassen abhängig von dem ermittelten Kohlenwasser- stoffgehalt und/oder bei einem Hybridfahrzeug ein Umschalten zwischen einem Elektrobetrieb und einem Verbrennungsbetrieb des Hybridfahrzeugs abhängig von dem ermittelten Kohlenwasserstoffgehalt . Das Überprüfen und/oder Überwachen der Funktionsfähigkeit des Sensors zum Erfassen des Kohlenwasser- stoffgehalts kann beispielsweise Bestandteil eines On-Board- Diagnose-Systems eines Kraftfahrzeugs sein. Somit kann eine mögliche gesetzliche Anforderung hinsichtlich einer Überwachung sämtlicher Systeme, die eine Abgabe von Abgas eines Fahrzeugs beeinflussen, erfüllt werden. Somit können die Vor- teile einer Steuerung der beizumessenden Kraftstoffmenge abhängig von dem ermittelten Kohlenwas serstoffgehalt auch für Brennkraftmaschinen in Kraftfahrzeugen, die solch einer Anforderung unterliegen, genutzt werden. Ein Steuern der Kraftstoffzumessung abhängig von dem ermittelten Kohlenwasser- stoffgehalt des Gasstroms kann zeitlich sehr schnell erfolgen, da eine Änderung des ermittelten Kohlenwasserstoffge- halts einen direkten Einfluss auf die beizumessende Kraft- stoffmenge hat. Im Vergleich zu einer Regelung einer Kraftstoffzumessung abhängig von der Abgaskenngröße kann die Steu- erung der Kraftstoffzumessung abhängig von dem Kohlenwasserstoffgehalt des Gasstroms daher zeitnaher erfolgen. Vorteilhaft ist, den Sensor in der Spülluftleitung anzuordnen. Der Sensor kann alternativ oder, wenn das System mehrere solche Sensoren aufweist, zusätzlich auch in einem Ansaugtrakt der Brennkraftmaschine oder/und in einer Tankentlüftungsleitung angeordnet sein. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung repräsentiert die Abgaskenngröße ein Verbrennungsluftverhältnis. Dies hat den Vorteil, dass die Abgas kenngröße beispielsweise mit einer Lambda-Sonde sehr einfach erfasst werden kann.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird zumindest eine Betriebs kenngröße der Brennkraftmaschine erfasst und/oder eine Zustandskenngröße der Brennkraftmaschine erfasst und die zumindest eine Betriebskenngröße und/oder die zumindest eine Zustandsgröße mit einer jeweils vorgegebenen
Soll-Kenngröße verglichen. Ferner wird abhängig von einem jeweiligen Ergebnis des Vergleichs der Betriebskenngröße und/oder Zustandskenngröße mit der jeweiligen Soll-Kenngröße ermittelt, ob der Sensor die Fehlfunktion aufweist. Abhängig von solch einer Auswertung einer oder mehrerer Betriebs kenn- größen und/oder Zustandskenngrößen der Brennkraftmaschine kann vorteilhafterweise die Fehlfunktion des Sensors zumindest teilweise ausgeschlossen oder bestätigt werden. Beispielsweise kann die Betriebsgröße eine eingespritzte Kraft- stoffmenge repräsentieren und/oder die Zustandsgröße einen Luftmassenstrom in der Spülluftleitung.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird der Kohlenwas serstoffgehalt des Gasstroms in einem vorgegebenen Betriebsbereich der Brennkraftmaschine ermittelt und der so ermittelte Kohlenwasserstoffgehalt mit einem vorgegeben spezifischen Kohlenwasserstoff-Sollwert verglichen. Des Weiteren wird abhängig von einer Abweichung zwischen dem ermittelten Kohlenwas serstoffgehalt und dem vorgegebenen spezifischen Kohlenwas serstoff-Sollwert ermittelt, ob der Sensor die Fehlfunktion aufweist. Dies ermöglicht eine alternative oder ergänzende Fehlerdiagnose für den Sensor. Beispielsweise kann der Kohlenwas serstoffgehalt ermittelt werden, wenn die Brennkraftmaschine den Betriebsbereich aufweist, der dadurch cha- rakterisiert ist, dass eine vollständige Spülung des Adsorptionsbehälters aktuell erfolgt ist, sodass eine Kohlenwasserstoffkonzentration in der Spülluftleitung in etwa Null ist. Ein weiterer Betriebsbereich der Brennkraftmaschine kann beispielsweise charakterisiert werden dadurch, dass der Verbrennungsmotor unter Volllast betrieben wird und eine Spülung mit einem maximalen Spülluftmassenstrom erfolgt. In diesem Fall kann die Kohlenwas serstoffkonzentration einen vorgegebenen oberen Grenzwert nicht überschreiten.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im Folgenden anhand der schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 eine schematische Darstellung einer Brennkraftmaschine und
Figur 2 ein Ablaufdiagramm eines Programms zum Betreiben einer Brennkraftmaschine.
Elemente gleicher Konstruktion oder Funktion sind figurenübergreifend mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Figur 1 zeigt eine Brennkraftmaschine 100, die einen Kraftstofftank 104, einen Verbrennungsmotor 112 sowie ein Tankentlüftungssystem 120 aufweist. Die Brennkraftmaschine kann beispielsweise in einem Kraftfahrzeug angeordnet sein. Das Tankentlüftungssystem 120 umfasst einen Adsorptionsbehälter 106, der über eine Tankentlüftungsleitung 108 mit dem Kraftstofftank 104 gekoppelt ist. Der Adsorptionsbehälter 106 ist über eine Spülluftleitung 109 mit dem Verbrennungsmotor 112 gekoppelt, insbesondere mit einem Ansaugtrakt 118 des Verbrennungsmotors. Der Verbrennungsmotor 112 umfasst mindestens ei- nen Zylinder 119 und die Spülluftleitung 109 ist ausgebildet zur pneumatischen Kommunikation zwischen dem Tankentlüftungssystem 120 und dem mindestens einen Zylinder 119.
In dem Kraftstofftank 104 ist flüssiger Kraftstoff 105 gela- gert, beispielsweise Benzin. Aus dem Kraftstoff 105, verflüchtigen sich Kohlenwasserstoffe, beispielsweise Methan, Butan oder Propan. Die verschiedenen Kohlenwas serstoffketten weisen unterschiedliche Verdampfungstemperaturen auf, so dass abhängig von der Außentemperatur unterschiedliche Kohlenwasserstoffe aus dem flüssigen Kraftstoff 105 ausgelöst werden. Je höher die Außentemperatur und damit die Temperatur des Kraftstoffs 105 desto mehr Kohlenwasserstoffe gehen in die Gasphase über.
Die gasförmigen Kohlenwasserstoffe, die sich in den Kraftstofftank 104 bilden, werden über die Tankentlüftungsleitung 108 in den Adsorptionsbehälter 106 geleitet.
Der Adsorptionsbehälter 106 umfasst beispielsweise ein Aktivkohlefilter zum vorübergehenden Speichern der aus dem Kraftstofftank 104 ausgasenden Kohlenwasserstoffe. Solch ein Ak- tivkohlefilter kann nur eine begrenzte Menge an Kohlenwasserstoffen Zwischenspeichern. Das Aktivkohlefilter muss daher regeneriert werden, das heißt von den darin absorbierten Kohlenwasserstoffen befreit werden. Der Adsorptionsbehälter 106 weist daher beispielsweise einen Luftkanal auf, in dem Luft aus der Umgebung in den Adsorptionsbehälter 106 strömen kann.
Sowohl in dem Luftkanal als auch in der Tankentlüftungsleitung kann jeweils ein steuerbares Ventil 113 angeordnet sein. Der Adsorptionsbehälter 106 ist mittels der Spülluftleitung 109 mit dem Ansaugtrakt 118 der Brennkraftmaschine 100 verbunden. In der Spülluftleitung 109 ist das Spülluftventil 102 angeordnet. Mittels einer Ansteuerung des Spülluftventils 102 durch eine geeignet ausgebildete Motorsteuerung 103 kann bei- spielsweise eine Spülung des Adsorptionsbehälters 106 gesteuert werden. Beispielsweise kann ein Öffnungsgrad des Spülluftventils 102 zur Spülung des Adsorptionsbehälters 106 abhängig von einem vorgegebenen Betriebsbereich der Brennkraftmaschine 100 und/oder von einem vorgegebenen Beladungsgrad des Adsorptionsbehälters 106 und/oder der Kohlenwas serstoff- konzentration der Spülluft in der Spülluftleitung 109 einstellbar sein. Die Brennkraftmaschine 100 weist zumindest einen Sensor 101 auf. Der Sensor 101 ist beispielsweise ausgebildet, ein Messsignal zu erfassen, das repräsentativ ist für einen Kohlenwasserstoffgehalt eines Gasstroms. Beispielsweise kann der Sensor 101 ausgebildet sein, eine Temperatur des Gasstromes zu erfassen, welche als Maß für den Kohlenwasserstoffgehalt im Gasstrom ausgewertet wird. Der Sensor kann beispielsweise zudem ausgebildet sein, einen Massenstrom der Kohlenwasserstoffe in dem Gasstrom messen. Die Brennkraftmaschine 100 kann beispielsweise auch mehrere solcher Sensoren 101 aufweisen. Vorteilhaft ist, wenn der Sensor 101 an der Spülluftleitung 109 angeordnet ist. Alternativ oder zusätzlich kann der Sensor 101 stromaufwärts der Zylinder 119 angeordnet sein, beispielsweise am Adsorptionsbehälter 106 oder/und am Ansaug- trakt 118 angeordnet sein. Der Sensor 101 kann auch an weiteren Leitungen angeordnet sein, beispielsweise an der Tankentlüftungsleitung 108.
Das Ventil 102 ist über eine elektrische Leitung 111 mit der Motorsteuerung 103 gekoppelt. Der zumindest eine Sensor 101 ist über eine elektrische Leitung 110 mit der Motorsteuerung gekoppelt. Die Motorsteuerung 103, die eine Auswerteeinrichtung 114 aufweist, steuert beispielsweise das Spülluftventil 102.
Der Kraftstoff 105 kann über eine Kraftstofffördereinheit und über Kraftstoffleitungen 117 zum Verbrennungsmotor 112 geführt werden, wo er über Einspritzventile 115 in den Ansaugtrakt 118 oder in die Zylinder 119 eingespritzt wird und im Verbrennungsmotor zur Verbrennung kommt. Die Einspritzventile 115 umfassen in einer Ausführungsform elektromagnetische Einspritzventile, die über elektrische Signale steuerbar sind, es können auch andere Ausführungsformen von Einspritzventilen 115 angeordnet sein.
Da durch die Kohlenwasserstoffe in der Ansaugluft dem Verbrennungsmotor eine gewisse Energiemenge zugeführt wird, kann über die Einspritzventile 115 entsprechend weniger Kraftstoff eingespritzt werden. Eine Auswerteeinheit 114, die Teil einer Motorsteuerung ist, wertet die Signale des Sensors 101 aus, so dass beispielsweise die Konzentration an Kohlenwasserstof- fen und der Massenstrom des Gasstroms durch die Spülluftleitung 109 bekannt sind. Damit ist bekannt, wie viel Energie in Form von gasförmigen Kohlenwasserstoffen dem Verbrennungsmotor zugeführt wird. Abhängig von dem ermittelten Kohlenwasserstoffgehalt des Gasstroms wird eine Kraftstoffzumessung in den mindestens einen Zylinder 119 gesteuert. Die Motorsteuerung 103 steuert beispielsweise die Einspritzventile 115 entsprechend, so dass weniger Kraftstoff eingespritzt wird, wenn mehr Kohlenwasserstoff über die Ansaugluft zugeführt wird. Die Menge an Kraftstoff, die über die Einspritzventile 115 in den Verbrennungsmotor eingespritzt wird, wird durch die Sensoren, die stromaufwärts der Zylinder 119 angeordnet sind, und die Auswerteeinrichtung 114 bestimmt. Ein Stellglied oder mehrere Stellglieder werden anhand dieser Daten gesteuert. So können auch Fertigungstoleranzen und Alterungseffekte der Stellglieder, beispielsweise des Ventils 102 oder der Einspritzventile 115, in der Steuerung berücksichtigt werden.
Die Abgase des Verbrennungsprozesses werden durch einen Ab- gasstrang vom Motor weg gefördert. Im Abgasstrang ist eine
Messvorrichtung 116 angeordnet, die ausgebildet ist, eine Abgaskenngröße eines Abgasstromes zu erfassen. Vorteilhafterweise kann die Abgaskenngröße repräsentativ sein für ein Ver- brennungsluftverhältnis λ. Beispielsweise kann die Messvor- richtung 16 eine Lambdasonde aufweisen mittels derer das Ver- brennungsluftverhältnis λ ermittelt werden kann.
Die von der Messvorrichtung 116 erfasste Abgas kenngröße , beispielsweise das Verbrennungsluftverhältnis λ, wird an die Auswerteeinheit 114 übermittelt. Die Auswerteeinheit 114 ist beispielsweise ausgebildet, die Abgaskenngröße mit einem vorgegebenen Sollwert zu vergleichen und, falls der ermittelte Differenzbetrag zwischen der erfassten Abgaskenngröße und dem vorgegebenen Sollwert einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet, zu überprüfen ob der Sensor 101 eine Fehlfunktion aufweist .
In Figur 2 ist ein Programm zum Betreiben der Brennkraftmaschine 100 als Ablaufdiagramm dargestellt. Die Motorsteuerung ist beispielsweise ausgebildet, das Programm auszuführen. Die Motorsteuerung kann auch als Vorrichtung zum Betreiben der Brennkraftmaschine bezeichnet werden.
In einem ersten Schritt Sl des Programms zum Betreiben einer Brennkraftmaschine erfolgt der Start des Programms, der zeitnah zu einem Start der Brennkraftmaschine sein kann.
In einem zweiten Schritt S2 wird der Kohlenwas serstoffgehalt des durch die Spülluftleitung strömenden Gasstroms ermittelt. Alternativ oder zusätzlich kann der Kohlenwasserstoffgehalt in dem Ansaugtrakt ermittelt werden.
In einem Schritt S3 wird die Kraftstoffzumessung an die Brennkraftmaschine abhängig von dem Kohlenwasserstoffgehalt gesteuert. Beispielsweise umfasst Schritt S3 ein Steuern von mindestens einem Einspritzventil abhängig von dem ermittelten Kohlenwas serstoffgehalt .
In einem Schritt S4 wird eine Abgaskenngröße eines Abgasstroms, der in dem Abgasstrang strömt, erfasst. In einem Schritt S5 wird die Abgaskenngröße mit einem vorgegeben Sollwert verglichen.
Falls der ermittelte Differenzbetrag zwischen der erfassten Abgaskenngröße und dem vorgegebenen Sollwert einen vorgegebe- nen Grenzwert überschreitet, wird in einem Schritt S6, überprüft, ob der Sensor 101 eine Fehlfunktion aufweist. Für das Prüfen, ob der Sensor 101 eine Fehlfunktion aufweist, können beispielsweise eine oder mehrere Unterprogramm-Routinen gestartet werden.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine (100) mit mindestens einem Zylinder (119), einem Abgasstrang, der eine Messvorrichtung (116) aufweist, sowie einem
Tankentlüftungssystem (120) mit einer Spülluftleitung (109), die ausgebildet ist zur pneumatischen Kommunikation zwischen dem Tankentlüftungs System (120) und dem mindestens einen Zylinder (119) und die mindestens einen Sensor (101) zum Ermitteln eines Kohlenwasserstoffgehalts eines Gasstroms aufweist, umfassend:
- Ermitteln eines Kohlenwasserstoffgehalts eines von dem Tankentlüftungssystem (120) zu dem mindestens einen Zylinder (119) strömenden Gasstroms abhängig von einem Messsignal des Sensors (101),
- Steuern einer Kraftstoffzumessung in den mindestens einen Zylinder (119) abhängig von dem ermittelten Kohlenwasserstoffgehalt ,
- Erfassen einer Abgaskenngröße eines Abgasstroms, der in dem Abgasstrang strömt, mittels der Messvorrichtung
(116) ,
- Vergleich der Abgas kenngröße mit einem vorgegebenen Sollwert und,
- falls der ermittelte Differenzbetrag zwischen der er- fassten Abgaskenngröße und dem vorgegebenen Sollwert einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet, Prüfen, ob der Sensor (101) eine Fehlfunktion aufweist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Abgaskenngröße ein Verbrennungsluftverhältnis (λ) repräsentiert.
3. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, umfassend :
- Erfassen zumindest einer Betriebs kenngröße der Brenn- kraftmaschine (100) und/oder Ermitteln einer Zustands- kenngröße der Brennkraftmaschine (100), - Vergleichen der zumindest einen Betriebskenngröße und/oder der zumindest einen Zustandsgröße mit einer jeweils vorgegebenen Soll-Kenngröße,
- Ermitteln, ob der Sensor (101) die Fehlfunktion aufweist, abhängig von einem jeweiligen Ergebnis des Vergleichs der Betriebskenngröße und/oder Zustandskenngrö- ße mit der jeweiligen Soll-Kenngröße.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, umfassend :
- Ermitteln des Kohlenwasserstoffgehalts des Gasstromes in einem vorgegebenen Betriebsbereich der Brennkraftmaschine (100) ,
- Vergleichen des so ermittelten Kohlenwasserstoffgehalts mit einem für den Betriebsbereich vorgegeben spezifischen Kohlenwasserstoff-Sollwert und
- Ermitteln, ob der Sensor (101) die Fehlfunktion aufweist, abhängig von einer Abweichung zwischen dem ermittelten Kohlenwas serstoffgehalt und dem vorgegebenen spezifischen Kohlenwasserstoff-Sollwert .
Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine (100) mit mindestens einem Zylinder (119), einem Abgasstrang, der eine Messvorrichtung (116) aufweist, und einem Tankentlüftungssystem (120) mit einer Spülluftleitung (109), die ausgebildet ist zur pneumatischen Kommunikation zwischen dem Tankentlüftungssystem (120) und dem mindestens einen Zylinder (119) und die mindestens einen Sensor (101) zum Ermitteln eines Kohlenwas serstoffgehalts eines Gasstroms aufweist, wobei die Vorrichtung ausgebildet ist :
- einen Kohlenwasserstoffgehalt eines von dem Tankentlüftungssystem (120) zu dem mindestens einen Zylinder (119) strömenden Gasstroms abhängig von einem Messsignal des Sensors (101) zu ermitteln, eine Kraftstoffzumessung in den mindestens einen Zylin der (119) abhängig von dem ermittelten Kohlenwasserstoffgehalt zu steuern,
eine Abgas kenngröße eines Abgasstroms, der in dem Abgasstrang strömt, mittels der Messvorrichtung (116) zu erfassen,
die Abgaskenngröße mit einem vorgegebenen Sollwert zu vergleichen und,
falls der ermittelte Differenzbetrag zwischen der er- fassten Abgaskenngröße und dem vorgegebenen Sollwert einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet, zu prüfen, ob der Sensor (101) eine Fehlfunktion aufweist.
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